{"id":21021061,"date":"2013-10-09T20:21:39","date_gmt":"2013-10-09T18:21:39","guid":{"rendered":"http:\/\/znanost.geek.hr\/?p=21021061"},"modified":"2020-10-15T16:16:12","modified_gmt":"2020-10-15T14:16:12","slug":"deset-najnegativnijih-otkrica-u-povijesti","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/clanak\/deset-najnegativnijih-otkrica-u-povijesti\/","title":{"rendered":"Deset “najnegativnijih” otkri\u0107a u povijesti"},"content":{"rendered":"

Kroz povijest matematike i znanosti ponavljale su se mnoge negativne i navodno nemogu\u0107e stvari koje su s vremenom postale va\u017ene za matematiku, a i za fiziku. ScienceNews<\/em> donosi popis deset takvih “negativnih” izuma koji su uvelike utjecali na razvoj znanosti.<\/p>\n

\"Zbog

Zbog toga \u0161to se Svemir \u0161iri sve br\u017ee i br\u017ee, moraju djelovati jo\u0161 neke sile osim gravitacijske, jer bi sama gravitacijska sila usporila to \u0161irenje. Ta sila mora vr\u0161iti negativan pritisak jer bi obi\u010dan pritisak smanjivao Svemir. Dakle, ono \u0161to ga pro\u0161iruje je negativna sila.<\/p><\/div>\n

1. Negativna refrakcija (Victor Veselago, 1967.)<\/b><\/p>\n

Pojam refrakcija odnosi se na to koliko se svjetlost usporava kad prolazi kroz neki medij, zbog \u010dega izgleda kao da se prelama. Refrakcija je kvantificirana indeksom relativnim refrakcijskom indeksu vakuuma, koji iznosi 1. Svi prirodni materijali imaju pozitivan indeks refrakcije, \u0161to zna\u010di da se svjetlost, kad prolazi kroz njih, uvijek prelama u istom smjeru. Ruski fizi\u010dar Veselago shvatio je da je u teoriji mogu\u0107 i negativan indeks refrakcije, odnosno onaj ispod nule, \u0161to bi zna\u010dilo da se zraka svjetlosti prelama u suprotnom smjeru od uobi\u010dajenog. Tri desetlje\u0107a kasnije fizi\u010dari su po\u010deli shva\u0107ati kako pa\u017eljivo konstruirani umjetni “metamaterijali” zapravo mogu prelamati svjetlost u suprotnom smjeru, \u0161to je dovelo do sada\u0161njih istra\u017eivanja nevidljivih pla\u0161teva i sli\u010dnih ure\u0111aja.<\/p>\n

2. Negativni elektri\u010dni naboj (Benjamin Franklin, 1747.)<\/b><\/p>\n

Franklin je shvatio da elektri\u010dni naboj dolazi u pozitivnom i negativnom obliku, samo \u0161to je pogrije\u0161io u odre\u0111ivanju koji je koji. Zbog toga elektroni imaju negativni naboj iako su oni nositelji elektri\u010dne struje.<\/p>\n

3. Negativna masa ili negativna te\u017eina (Friedrich Albrecht Carl Gren, 1786.)<\/strong><\/b><\/p>\n

Oko 1700. godine njema\u010dki fizi\u010dar Georg Stahl razvio je flogistonsku teoriju koja se temelji na ideji Johanna Bechera, a obja\u0161njava za\u0161to su odre\u0111ene stvari zapaljive. Prema tom detaljnom obja\u0161njenju takve stvari sadr\u017ee zapaljivu tvar nazvanu flogiston koja nestaje u zraku tijekom gorenja. \u010cesto je bilo nagla\u0161avano da Stahlov flogiston ima negativnu te\u017einu, no ta se ideja javila tek kasnije, kad su eksperimenti pokazali da ponekad produkt sagorijevanja, odnosno pepeo, ima ve\u0107u te\u017einu nego \u0161to je imala stvar koja je bila zapaljena. Njema\u010dki kemi\u010dar Gren nakon toga je predlo\u017eio da negativna masa mo\u017ee objasniti ovu razliku. Ina\u010de, Stahl i Gren bili su u krivu.<\/p>\n

4. Negativna energija (Hendrik Casimir, 1948.)<\/strong><\/p>\n

Paul Dirac zamislio je more elektrona negativne energije u kasnim 1920-ima tijekom svog rada na kvantnoj mehanici koji je doveo do predvi\u0111anja postojanja antimaterije. No, nagrada za ovo otkri\u0107e prije bi mogla pripasti Casimiru, koji je shvatio kako stvoriti negativnu energiju pomo\u0107u fizi\u010dkih pomagala. Sve \u0161to treba napraviti jest staviti dva zrcala, ili dvije sjajne metalne povr\u0161ine, veoma blizu jednu drugoj. Budu\u0107i da je koli\u010dina energije u praznom prostoru nula, te povr\u0161ine mogu stajati gdje god ih stavite. No, one se me\u0111usobno lagano privla\u010de, \u0161to se naziva Casimir efekt, a doga\u0111a se zbog toga \u0161to prazan prostor nije ustvari prazan, nego sadr\u017ei veliku koli\u010dinu kvantnih \u010destica koje se stvaraju i ubrzo nestaju. Te se kvantne \u010destice pona\u0161aju kao valovi, a kad su sjajne povr\u0161ine veoma blizu jedna drugoj, prostor izme\u0111u njih za neke od tih valova nije dovoljno velik. Zbog toga u me\u0111uprostoru postoji manje \u010destica nego \u0161to bi ih normalno trebalo biti, dakle energija je u tom prostoru manja od nule.<\/p>\n

5. Negativni tlak (Saul Perlmutter i sur., Brian Schmidt i sur., 1998.)<\/strong><\/p>\n

Ovdje se ne govori o vakuumskim pumpama, ve\u0107 o kozmolo\u0161kom negativnom tlaku koji navodno raste\u017ee Svemir. To je ono \u0161to su otkrila dva tima koje su vodili Perlmutter i Schmidt kad su mjerili svjetlinu udaljenih supernova, \u0161to je ujedno i dokaz da se Svemir u posljednjih nekoliko milijardi godina \u0161irio sve ve\u0107om brzinom. Zbog toga \u0161to se Svemir \u0161iri sve br\u017ee i br\u017ee, moraju djelovati jo\u0161 neke sile osim gravitacijske, jer bi sama gravitacijska sila usporila to \u0161irenje. Ta sila mora vr\u0161iti negativan pritisak jer bi obi\u010dan pritisak smanjivao Svemir. Dakle, ono \u0161to ga pro\u0161iruje je negativna sila.<\/p>\n

6. Negativna temperatura (Robert Pound, Norman Ramsey, 1951.)<\/strong><\/p>\n

Ovdje je rije\u010d o negativnoj temperaturi na apsolutnoj skali, gdje apsolutna nula predstavlja potpunu odsutnost topline, i zbog toga najhladniju mogu\u0107u temperaturu. \u0160to je potpuno logi\u010dno. Me\u0111utim, ispada da, matemati\u010dki gledano, najhladnija temperatura nije jednaka najni\u017eoj. Na apsolutnoj skali, temperatura i entropija su povezane na takav na\u010din da je u svim uobi\u010dajenim uvjetima temperatura pozitivna. Temperatura je povezana s prosje\u010dnom brzinom ili energijom koju posjeduju molekule, a ve\u0107ina molekula ne\u0107e biti toliko brza kao one najbr\u017ee. Kad bi to bio slu\u010daj, najbr\u017ee bi se samo kretale jo\u0161 br\u017ee. Ali kad bismo postavili gornju granicu toga koliko se brzo molekule mogu kretati, onda bi sve one bile jednako brze kao ona najbr\u017ea. U tom slu\u010daju, kad ve\u0107ina molekula ima najve\u0107u mogu\u0107u energiju, uobi\u010dajena formula za temperaturu je okrenuta naopa\u010dke, a to temperaturu \u010dini negativnom. No, iako je temperatura negativna, ve\u0107ina atoma ima veliku energiju, pa je cijeli taj sustav tehni\u010dki topliji od bilo kojeg sustava s pozitivnom temperaturom. Prema tome, toplina bi uvijek prelazila iz sustava s negativnom temperaturom u sustav pozitivne temperature, \u0161to po definiciji pozitivni sustav \u010dini hladnijim.<\/p>\n

7. Negativne vjerojatnosti (Paul Dirac, 1920-e)<\/strong><\/p>\n

U svom radu koji je doveo do predvi\u0111anja antimaterije, Dirac je otkrio da u jednad\u017ebu ne ulaze samo negativne energije, ve\u0107 i negativne vjerojatnosti. Ina\u010de, \u0161ansa da se ne\u0161to dogodi, odnosno vjerojatnost tog doga\u0111aja, uvijek se nalazi izme\u0111u nule (ne postoji nikakva \u0161ansa da se to dogodi) i jedinice (ovo \u0107e se potpuno sigurno dogoditi). Prema tome, postojanje vjerojatnosti manje od nule \u010dini se apsurdnim. No, Dirac je pokazao kako bi u nekim situacijama negativne vjerojatnosti u odre\u0111enim koracima u kvantnim kalkulacijama mogle biti korisne, o \u010demu je kasnije raspravljao Richard Feynman.<\/p>\n

8. Negativna zakrivljenost (Carl Friedrich Gauss, 1824.)<\/b><\/p>\n

Osim mo\u017eda Newtona, Gauss je bio najve\u0107i matemati\u010dar svog tisu\u0107lje\u0107a. On je shvatio da bi bilo mogu\u0107e smisliti geometriju u kojoj bi zbroj kuteva trokuta bio manji od 180 stupnjeva, \u0161to zna\u010di da bi zakrivljenost takvog prostora bila negativna. On obi\u010dno ne dobiva nikakve zasluge za otkrivanje neeuklidske geometrije jer nije objavio taj svoj rad. Naime, Gauss je bio perfekcionist i svaki svoj rad nije htio objaviti sve dok ga nije toliko usavr\u0161io da nitko nije mogao prona\u0107i na\u010din da ga kritizira.<\/p>\n

9. Negativni brojevi (Brahmagupta, 7. stolje\u0107e)<\/b><\/p>\n

Postoje neki dokazi da su drevni Kinezi posjedovali koncept negativnih brojeva, no unato\u010d tome indijski astronom Brahmagupta dobiva zasluge za eksplicitno odre\u0111ivanje njihovog statusa kao stvarnih brojeva, a ne “apsurdnih mogu\u0107nosti”, kao \u0161to su smatrali neki Grci. Brahmagupta je negativne brojeve nazvao “dugovima”, dok su pozitivni brojevi bili “bogatstva”. Osim toga, skicirao je i aritmeti\u010dka pravila za takve brojeve, primjerice, “produkt dva duga… je jedno bogatstvo”.<\/p>\n

10. Drugi korijen negativnih brojeva (John Wallis, 1673.)<\/b><\/p>\n

Kao i sami negativni brojevi, ideja o drugom korijenu negativnog broja u po\u010detku je bila smatrana nemogu\u0107om, jer kao \u0161to je i logi\u010dno, negativni brojevi nisu kvadrat ni\u010dega. No, engleski matemati\u010dar Wallis razmi\u0161ljao je na drugi na\u010din. Kao \u0161to je Paul Nahin u svojoj knjizi koja se bavi ovom temom rekao, Wallis je napravio “prvi racionalan poku\u0161aj davanja fizi\u010dkog zna\u010denja” drugom korijenu od -1. Wallis je nagla\u0161avao da negativne brojeve nije te\u0161ko zamisliti. Naime, oni su samo brojevi koji se nalaze lijevo od nule na brojevnoj crti. No, kad bismo dodali jo\u0161 jednu os iz nule koja bi bila okomita na brojevnu crtu, tada bismo lijevo od nule dobili cijelu ravninu. “A \u0161to je dopu\u0161teno na crtama po istoj logici mora biti dopu\u0161teno u ravninama”, napisao je Wallis. I budu\u0107i da u ravnini mo\u017eemo nacrtati kvadrat, stranica tog kvadrata na negativnoj strani odgovarala bi drugom korijenu negativnog broja. Korijeni negativnih brojeva tako su od apsurdnih mogu\u0107nosti postali neophodni sastojci u jednad\u017ebama kvantne mehanike.<\/p>\n

Izvor: ScienceNews<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Kroz povijest matematike i znanosti ponavljale su se mnoge negativne i navodno nemogu\u0107e stvari koje su s vremenom postale va\u017ene za matematiku, a i za fiziku. ScienceNews donosi popis deset takvih “negativnih” izuma koji su uvelike utjecali na razvoj znanosti. 1. Negativna refrakcija (Victor Veselago, 1967.) Pojam refrakcija odnosi se na to koliko se svjetlost […]<\/p>\n","protected":false},"author":10022,"featured_media":21021082,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[16333],"tags":[],"class_list":["post-21021061","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-fizika"],"modified_by":null,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21021061","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10022"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21021061"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21021061\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21021082"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21021061"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21021061"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21021061"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}